Лабораторная работа
«Изучение гидродинамики колпачковой тарелки»
Цель работы: Определение экспериментального значения коэффициента гидравлического сопротивления сухой тарелки; экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления орошаемой тарелки ΔР от скорости газа в колонне; ознакомление с работой колпачковой тарелки в различных режимах на основе визуальных наблюдений.
Описание экспериментальной установки
Рис 1.1. Схема экспериментальной установки для исследования гидродинамики колпачковой тарелки
Установка состоит из колонны 1 с зажатой между фланцами прямоугольных царг колпачковой тарелкой 2, вентилятора 3 для подачи воздуха в колонну с шибером 4 на всасывающем патрубке для регулирования расхода воздуха, нормальной диафрагмы 5 на напорном трубопроводе вентилятора с дифференциальным U-образным манометром 6 для измерения расхода воздуха, U-образного дифференциального манометра 7 для измерения гидравлического сопротивления тарелки. Подача воды из водопровода на тарелку регулируется вентилем 8, а измеряется ротаметром 9. Температура поступающей на тарелку воды измеряется термометром 10. С тарелки вода через сливную трубу 11 попадает в бак 12, а из него через вентиль 13 сливается в канализацию.
Методика проведения работы
Экспериментальная часть работы заключается в выполнении гидродинамических испытаний сухой и орошаемой тарелок. В первом случае все измерения проводят на сухой тарелке, во втором – при постоянной подаче воды на тарелку.
Перед началом опытов полностью закрыть вентиль 13 и шибер 4. Включить вентилятор 3. Снять показания дифференциальных U-образных манометров 6 и 7. Приоткрывая шибер, увеличить расход воздуха на 15-20 мм.вод.ст. по шкале манометра 6 и вновь снять показания манометров 6 и 7. Опыты продолжать до полного открытия шибера 4, записывая каждый раз результаты испытаний в табл.1.1.
При изменении расхода воздуха необходимо иметь в виду, что колонна обладает определенной инерционностью и поэтому снятие показаний приборов можно производить, лишь убедившись в их неизменности. Перед проведением испытаний орошаемой тарелки вентилем 8 по ротаметру 9 установить заданный расход воды. После полного заполнения тарелки водой включить вентилятор 3 и приступить к испытаниям орошаемой тарелки. При этом также необходимо оценить изменение характера барботажа при увеличении расхода воздуха.
Работу заканчивают, выключив вентилятор, закрыв шибер 4 и открыв вентиль 13 для слива воды из бака 12 в канализацию.
Обработка результатов эксперимента
Таблица 1.1.
№ опыта | Показания U-образных дифференциальных манометров, мм.вод.ст. |
Δh6 | Δh7 |
1 | 0 | 0 |
2 | 30 | 2 |
3 | 80 | 6 |
4 | 160 | 25 |
5 | 200 | 35 |
6 | 210 | 36 |
Определяем расход воздуха в колонне:
м3/с м3/с;
м3/с м3/с;
м3/с м3/с.
Определяем фиктивную скорость воздуха в колонне:
м/с м/с;
м/с м/с;
м/с м/с.
Рассчитываем скорость воздуха в прорезях колпачков:
м/с м/с;
м/с м/с;
м/с м/с.
Определяем коэффициент гидравлического сопротивления сухой тарелки
;
;
Результаты эксперимента для сухой тарелки
Таблица 1.2.
№ опыта | Показания дифференциальных манометров | Vг, м3/с | ω0, м/с | ωпр, м/с | ζ | ζср |
Δh6 | Δh7 |
мм.вод. ст | м.вод .ст | мм.вод.ст | Па |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
5,45 |
2 | 30 | 0,03 | 2 | 19,6 | 0,026 | 0,19 | 3,1 | 3,4 |
3 | 80 | 0,08 | 6 | 58,8 | 0,043 | 0,31 | 5,1 | 3,8 |
4 | 160 | 0,16 | 25 | 244,9 | 0,061 | 0,44 | 7,2 | 7,9 |
5 | 200 | 0,2 | 35 | 342,8 | 0,068 | 0,49 | 8,0 | 8,9 |
6 | 210 | 0,21 | 36 | 352,6 | 0,070 | 0,5 | 8,2 | 8,7 |
Таблица 1.3.
№ опыта | Показания U-образных дифференциальных манометров, мм.вод.ст. | Деления шкалы ротаметра |
Δh6 | Δh7 |
1 | 0 | 26 |
60 |
2 | 5 | 27 |
3 | 35 | 32 |
4 | 135 | 47 |
5 | 160 | 55 |
6 | 180 | 57 |
Определяем расход воздуха в колонне:
м3/с м3/с;
м3/с м3/с;
м3/с м3/с.
Определяем фиктивную скорость воздуха в колонне:
м/с м/с;
м/с м/с;
м/с м/с.
Рассчитываем скорость воздуха в прорезях колпачков:
м/с м/с;
м/с м/с;
м/с м/с.
Определяем гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки:
Па Па;
Па Па;
Па Па.
Определяем сопротивление газожидкостного слоя на тарелке:
;
Па
Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения:
Па.
Рассчитываем гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки
Па Па;
Па Па;
Па Па.
Результаты эксперимента для орошаемой тарелки
Таблица 1.4.
№ опыта | Показания манометров | Vг, м3/с | ω0, м/с | ωпр, м/с | ΔРс.т., Па | ΔРг.ж., Па | ΔРσ, Па | ΔРт.рас, Па |
Δh6 | Δh7 |
мм.вод. ст | мм.вод.ст |
1 | 0 | 26 | 0 | 0 | 0 | 0 |
245 |
56,5 | 301,5 |
2 | 5 | 27 | 0,011 | 0,079 | 1,3 | 5,5 | 307 |
3 | 35 | 32 | 0,028 | 0,2 | 3,3 | 35,6 | 337,1 |
4 | 135 | 47 | 0,056 | 0,4 | 6,6 | 142,4 | 443,9 |
5 | 160 | 55 | 0,061 | 0,44 | 7,2 | 169,5 | 471 |
6 | 180 | 57 | 0,064 | 0,46 | 7,5 | 183,9 | 485,4 |
Вывод: в ходе лабораторной работы было определены экспериментальное значение коэффициента гидравлического сопротивления сухой тарелки, экспериментальная и расчетная зависимости гидравлического сопротивления орошаемой тарелки от скорости газа в колонне.
Другие работы по теме:
Правила сервировки стола
Содержание Общие принципы сервировки стола 3 Скатерть 4 Салфетки 4 Стол для закусок 6 Стол для горячих закусок 7 Стол для супов 7 Стол для холодных напитков 8
Особенности этикета делового застолья
Готовность к приходу, правила размещения прибывших гостей во время приема пищи. Членение внутреннего пространства стола на части, наделенные различным символическим значением. Преобладание национальных блюд во время угощения. Произнесение речи по этикету.
Расчет насадочного абсорбера для улавливания ацетона из воздуха водой при температуре 200С
Реферат Пояснительная записка 24 с., 2 табл., 3 источника, 3 рис. Материальный баланс колонны, движущая сила, скорость газа, диаметр абсорбера, коэффициенты массопередачи, доля активной части насадки, плотность орошения, коэффициенты массоотдачи, поверхность массопередачи, высота абсорбера, гидравлическое сопротивление орошаемой части абсорбера.
Расчет ректификационной колонны
Проектирование тарельчатой колонны ректификации для разделения смеси уксусной кислоты. Схема ректификационных аппаратов и варианты установки дефлегматоров. Виды тарелок, схема работы колпачковой тарелки. Расчет материального баланса и диаметра колонны.
Ректификация
Введение Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки). В процессе ректификации происходит непрерывный обмен между жидкой и паровой фазой. Жидкая фаза обогащается более высококипящим компонентом, а паровая фаза - более низкокипящим.
Изучение гидродинамики взвешенного слоя
Лабораторная работа №4 "Изучение гидродинамики взвешенного слоя" Цель работы : получение экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления слоя ΔР, высоты слоя h и порозности ε от скорости газа ωкр; проверка основного уравнения взвешенного слоя.
Изучение гидродинамики взвешенного слоя
Технология получения экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления слоя, его высоты и порозности от скорости газа в данной установке, проверка основного уравнения взвешенного слоя. Определение фиктивной скорости воздуха.
Способ крепления клапанов
Клапан 6 состоит из головки (тарелки) и стержня с выточкой для размещения запорного устройства пружины. Головка клапана имеет шлифованную фаску с углом конуса 45
Расчёт тарельчатого абсорбера 2
3 Расчёт тарельчатого абсорбера 3.1 Определение условий равновесия процесса Определим равновесные концентрации ацетона в воде. В случае абсорбции хорошо поглощаемых газов (паров) расчет равновесных концентраций ведут по закону Рауля [2] c.16:
Рассчитать основные размеры бражной колонны
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра органической химии и пищевой технологии
Расчет ректификационной установки
Материальный и тепловой расчеты ректификационной колонны непрерывного действия, дефлегматора, подогревателя исходной смеси и холодильников для охлаждения готовых продуктов разделения. Выбор питающего насоса по расходуемой энергии конденсатоотводчика.
Расчет ректификационной колонны
Ректификационная колонна непрерывного действия с ситчатыми тарелками, расчет материального баланса. Дистиллят, кубовый остаток и мольный расход питания. Гидравлический расчет тарелок. Число тарелок и высота колонны. Длина пути жидкости на тарелке.
Оптимизация процесса сталеварения в конвертере
Технологии вычислительной гидродинамики (Computational fluid dynamics, CFD) позволяют инженерам заглянуть внутрь металлургического конвертера, где высокие температуры и неблагоприятные условия делают невозможным выполнение практических измерений.
Сочинения на свободную тему - Почему хлеб называют святым 2
Очень часто мы слышим от взрослых Не кроши хлеб. Относись к хлебу бережно. Хлеб всему голова. Хлеб называют святым хозяином на столе батюшкой. Особым уважением хлебушек пользуется у старых людей мой дедушка ни за что не сядет обедать если за столом н Очень часто мы слышим от взрослых Не кроши хлеб.
Бахметьев, Борис Александрович
План Введение 1 Биография 1.1 Общественная деятельность 1.2 Научная деятельность 1.3 Научные награды 2 Память Список литературы Введение Бори́с Алекса́ндрович Бахме́тьев (1880, Тифлис — 1951, Нью-Йорк) — русский и американский учёный в области гидродинамики, политический и общественный деятель.
Бернулли, Даниил
План Введение 1 Биография 2 Научная деятельность 4 Труды в русском переводе Введение Дании́л Берну́лли (Daniel Bernoulli; 29 января (8 февраля) 1700 — 17 марта 1782), выдающийся швейцарский физик-универсал и математик, сын Иоганна Бернулли, один из создателей кинетической теории газов, гидродинамики и математической физики.
Косушка
Косушка (косуха, сороковик) — русская единица измерения объёма жидкости, применявшаяся до введения метрической системы мер. Использовалась для измерения количества вино-водочных напитков.
Дородницын Анатолий Алексеевич
Академик АН СССР Анатолий Алексеевич Дородницын (1910 — 1994) широко известен своими выдающимися научными трудами по математике, определяющей ролью в создании вычислительной гидродинамики, плодотворной научно-организационной работой.